BOLLETTINO CILEA N. 57 APRILE 1997 17
Impiego della simulazione numerica nelle
piccole imprese
G. Meloni
CILEA, Segrate
Abstract
Nell’articolo vengono descritti i vantaggi derivanti dall’introduzione di tecniche di simulazione nelle attività di progettazione all’interno delle imprese e le difficoltà che ancora oggi esistono in una loro ampia diffusione. Viene anche illustrata una iniziativa, patrocinata da CILEA ed H.P. Italia, mirata alle piccole medie imprese.
Diventa sempre maggiore per le imprese la necessità di ricorrere a nuovi strumenti e nuove tecnologie per migliorare la qualità dei servizi e dei prodotti ed essere competitive su un mercato che evolve verso una dimensione globale.
Tra questi strumenti assume importanza rilevante la simulazione numerica come mezzo di analisi e di valutazione di fenomeni e di processi anche complessi.
La simulazione numerica si affianca ed in certi casi può anche sostituire le tradizionali metodologie di sperimentazione fisica che sono caratterizzate elevati costi sia per i materiali e strumenti utilizzati sia per i lunghi tempi che intercorrono tra un esperimento ed il successivo. Le valutazioni tratte dalle sperimentazioni fisiche comportano infatti la modifica materiale delle caratteristiche del prototipo, con un percorso iterativo che si ripete più volte fino al raggiungimento del desiderato prodotto finale.
L’aumento di potenza degli elaboratori disponibili sul mercato, la disponibilità di codici commerciali sempre più affidabili e documentati, le strategie di integrazione tra moduli per la costruzione e caratterizzazione del modello e moduli di analisi, permettono, se utilizzati in modo corretto, il raggiungimento di
buoni risultati nella comprensione del comportamento del modello.
In particolare è evidente che ogni variazione dei parametri caratteristici della simulazione comporta interventi con poco costo temporale e quindi economico. Ne deriva la possibilità di effettuare molteplici indagini mirate alla ottimizzazione delle caratteristiche strutturali e comportamentali del modello considerato. L’impiego di tecniche di simulazione diventa poi indispensabile quando si debbano analizzare situazioni non riproducibili con tecniche di sperimentazione o sia impossibile l’impiego di strumentazione a causa della non accessibilità fisica delle aree da indagare o delle interferenze prodotte dagli strumenti di misura sulle caratteristiche fisiche del modello.
L’utilizzo delle tecniche di simulazione è stato per molti anni utilizzato principalmente da grandi imprese con problematiche di rappresentazione di fenomeni complessi (settore aerospaziale, automobilistico, grandi strutture). Le cause erano principalmente da ricercarsi nella necessità di grandi investimenti in costose piattaforme di calcolo, software specializzato, competenze tecniche.
Se da una parte le difficoltà causate dai costi e dalle caratteristiche dell’hardware e del software sono praticamente scomparse a seguito
18 BOLLETTINO CILEA N. 57 APRILE 1997 di una drastica diminuzione dei costi e delle
difficoltà di impiego, la elevata specializzazione richiesta per l’analisi tecnico-scientifica rappresenta ancora oggi un ostacolo per un impiego diffuso soprattutto nell’area delle piccole imprese.
Esiste il timore di effettuare investimenti in uomini ed in tecnologie a fronte di un non sicuro ritorno in termini positivi di risultati e di metodologie produttive.
E’ pertanto opportuno che le imprese, fino a quando non saranno diventate autosufficienti nel padroneggiare le nuove tecniche, si appoggino, al fine di minimizzare i rischi, a strutture ed a competenze in grado di fornire loro supporto tecnico e scientifico come le università ed i centri di ricerca.
Il CILEA da oltre 20 anni ha messo a disposizione della comunità scientifica elaboratori ed ambienti di sviluppo dedicati sia alla realizzazione di progetti che utilizzano metodi di simulazione numerica, per l’analisi e la rappresentazione di problemi applicativi complessi, sia alla ricerca mirata alla soluzione di problematiche reali connesse alle esigenze di progettazione e di produzione del mondo industriale. Per realizzare questi obiettivi collaborano, mettendo a disposizione le rispettive competenze informatiche e scientifiche, esperti del CILEA e ricercatori accademici.
Per venire incontro alle necessità delle imprese che intendono sperimentare tecnologie innovative il CILEA ed Hewlett Packard Italia promuovono una iniziativa finalizzata alla introduzione ed alla diffusione dell’utilizzo di modelli di simulazione nella attività di progettazione e sviluppo.
Le aree di applicazione previste comprendono l’analisi strutturale e meccanica, la termofluidodinamica, l’elettromagnetismo, l’acustica e la chimica.
A tale fine vengono finanziati sei interventi operativi, in aree applicative scelte dalle aziende interessate, articolati nei seguenti punti:
• fornitura di un buono di calcolo, sull’elaboratore parallelo HP SPP Exemplar
del CILEA, per lo sviluppo e la soluzione del modello. Questo buono, del valore di 25 milioni corrisponde all’utilizzo di circa 2000 ore di unità centrale di calcolo;
• messa a disposizione dei codici di calcolo applicativi necessari per la soluzione del problema e dei moduli grafici di pre/post processing da utilizzarsi per la costruzione del modello e la visualizzazione dei risultati; • assistenza da parte di personale CILEA,
competente nel settore applicativo prescelto, per lo sviluppo del modello, la preparazione dei dati, l’esecuzione dei codici e la presentazione dei risultati, per un totale di 10 giorni uomo.
Nell’eventualità che l’applicazione prescelta richieda competenze nella preparazione del modello matematico non disponibili presso il CILEA, sarà cura dello stesso Consorzio, nell’ambito dei rapporti di collaborazione che lo legano all’ambiente accademico, reperire le necessarie competenze.
Poichè l’obiettivo dell’iniziativa, come è stato detto, è mirato all’apprendimento ed alla conoscenza nell’utilizzo di tali metodologie, è necessaria ed essenziale la partecipazione, in tutte le fasi dell’attività, di personale tecnico dell’impresa.
Si invitano pertanto le imprese interessate a tale iniziativa a presentare una richiesta di partecipazione indicando il titolo della ricerca ed una descrizione tecnica del problema in cui vengano evidenziate le problematiche esistenti e gli obiettivi che si intendono raggiungere.
Per ulteriori informazioni rivolgersi a:
